(57)【要約】【課題】現像剤の薄層化を安定して実行し得る画像形成ユニットを提供することである。【解決手段】画像形成ユニット１１は、現像剤を供給する現像剤供給部材１４と、現像剤供給部材１４から供給された現像剤１９を表面に担持する現像剤担持体１３と、所定の曲率半径を持つ折り曲げ部を現像剤担持体１３の表面に圧接させて現像剤層を形成する層形成部材１５とを備える。層形成部材１５の折り曲げ部から現像剤担持体１３の当該表面への線圧と曲率半径の自乗と円周率との積を押圧パラメータとするとき、押圧パラメータは、９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内に設定される。【選択図】図２
2013221963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を表面に担持する像担持体と、
現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材から供給された当該現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
所定の曲率半径を持つ折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部を前記現像剤担持体の当該表面に圧接させて前記現像剤担持体の表面上に現像剤層を形成する層形成部材と
を備え、
前記現像剤担持体は、前記現像剤層を前記静電潜像に付着させて前記像担持体の表面上に現像剤像を形成し、
前記折り曲げ部から前記現像剤担持体の当該表面への線圧と前記曲率半径の自乗と円周率との積を押圧パラメータとするとき、前記押圧パラメータは、９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内に設定される
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成ユニットであって、前記押圧パラメータの下限は、１．１×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２に設定されることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像ユニットであって、前記押圧パラメータの上限は、２．０×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２に設定されることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成ユニットであって、前記押圧パラメータは、１．１×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．０×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内に設定されることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤のブローオフ帯電量の絶対値の下限は、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で２０μＣ／ｇであることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項６】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤のブローオフ帯電量の絶対値の上限は、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で４５μＣ／ｇであることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項７】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤のブローオフ帯電量の絶対値は、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で２０μＣ／ｇ以上で且つ４５μＣ／ｇ以下の範囲内であることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤のブローオフ帯電量の絶対値は、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で２４μＣ／ｇ以上で且つ３７μＣ／ｇ以下の範囲内であることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項９】
請求項６から８のうちのいずれか１項に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤のブローオフ帯電量は、前記現像剤とキャリアとを重量比１：１９の割合で混合し、毎分２００回で３０分間振とうした後に測定された値であることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の画像形成ユニットであって、前記現像剤は、乳化重合法により製造されたものであることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１１】
画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットにより形成された現像剤像を記録媒体に転写させる転写部材と
を備え、
前記画像形成ユニットは、
静電潜像を表面に担持する像担持体と、
現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材から供給された当該現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
所定の曲率半径を持つ折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部を前記現像剤担持体の当該表面に圧接させて前記現像剤担持体の表面上に現像剤層を形成する層形成部材と
を含み、
前記現像剤担持体は、前記現像剤層を前記静電潜像に付着させて前記像担持体の表面に前記現像剤像を形成し、
前記折り曲げ部から前記現像剤担持体の当該表面への線圧と前記曲率半径の自乗と円周率との積を押圧パラメータとするとき、前記押圧パラメータは、９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内に設定される
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により記録媒体上に画像を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成プロセスは、感光体の表面に一様な電荷を形成する帯電工程と、感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光工程と、帯電した現像剤を静電潜像に付着させて感光体上に現像剤像を形成する現像工程と、この現像剤像を紙などの記録媒体に転写する転写工程と、転写された現像剤像を記録媒体に定着させる定着工程といった一連の工程からなる。
【０００３】
現像工程では、現像剤担持体の表面上に帯電した現像剤の薄層が形成された後、この薄層が現像剤担持体から感光体の表面に付着させられる。現像剤の薄層形成は、板状ブレードなどの層形成部材を現像剤担持体の表面に圧接することで行われており、現像剤担持体と層形成部材との間の圧接部を現像剤が通過することで現像剤が薄層化される。現像剤の薄層を安定して形成することは、たとえば、印刷濃度を安定化させるために重要である。特開２００２−１０８０８９号公報（特許文献１）には、層形成部材として先端部が所定の曲率で折り曲げられた板状ブレード（現像ブレード）を備えた現像装置が開示されている。この現像装置では、現像ブレードの折り曲げ部が現像剤担持体の表面に所定の圧力で当接して現像剤を薄層化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている現像装置では、現像ブレードが長期間使用されると現像剤の規制を充分に行うことができないために現像剤の薄層化が安定せず、印刷不良を発生させる場合がある。この原因は、長期間の使用により現像ブレードが摩耗するためと考えられる。
【０００６】
上記に鑑みて本発明の目的は、長期間使用しても現像剤の薄層化を安定して行うことができる画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による画像形成ユニットは、静電潜像を表面に担持する像担持体と、現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材から供給された当該現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、所定の曲率半径を持つ折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部を前記現像剤担持体の当該表面に圧接させて前記現像剤担持体の表面上に現像剤層を形成する層形成部材とを備え、前記現像剤担持体は、前記現像剤層を前記静電潜像に付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成し、前記折り曲げ部から前記現像剤担持体の当該表面への線圧と前記曲率半径の自乗と円周率との積を押圧パラメータとするとき、前記押圧パラメータは、９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内に設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様による画像形成装置は、前記画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットにより形成された当該現像剤像を記録媒体に転写させる転写部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、押圧パラメータが上記範囲内に限定されるので、長期間使用しても現像剤の薄層化を安定して行うことができ、ドラムカブリや汚れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態の画像形成装置の主要構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態の画像形成ユニットの概略構成を示す図である。
【図３】本実施の形態の現像ローラと現像ブレードとの配置を概略的に示す図である。
【図４】本実施の形態に係る第１の実験（耐久試験）で使用される振とう器の概略構成図である。
【図５】２×２画像を概略的に示す図である。
【図６】押圧パラメータの値と第１の実験の評価結果とを表形式で示す図である。
【図７】押圧パラメータの値と第１の実験の評価結果とを表形式で示す図である。
【図８】本実施の形態に係る押圧パラメータの好適な範囲を示す図である。
【図９】第２の実験（耐久試験）の測定結果とその評価結果とを表形式で示す図である。
【図１０】第２の実験の測定結果とその評価結果とを表形式で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、電子写真方式で動作する本実施の形態の画像形成装置１の主要構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、この画像形成装置１は、筐体１０の中に、被転写材である記録媒体４１，…，４１を収容するカセット４０と、記録媒体４１を搬送する搬送機構と、ブラックの現像剤像を形成する着脱自在な画像形成ユニット（現像装置）１１と、記録媒体４１上への現像剤像の転写に使用される転写部材である転写ローラ２８と、記録媒体４１に現像剤像を定着させる定着器３０とを備えている。ホッピングローラ２３、搬送ローラ２４、ピンチローラ２５，２６及びレジストローラ２７は、画像形成ユニット１１の方向（下流側の方向）へ向けて記録媒体４１を搬送する搬送機構を構成している。記録媒体４１は、図示されない転写ベルト上に載置された状態で搬送される。また、排出ローラ３５，３７及びピンチローラ３６，３８は、定着器３０からスタッカ部３９に記録媒体４１を搬送する搬送機構を構成する。
【００１３】
カセット４０は、複数枚の記録媒体４１，…，４１を堆積した状態で収容する機能を有し、画像形成装置１に着脱自在に装着されている。記録媒体４１としては、たとえば、用紙、プラスチックフィルム、合成紙あるいは布などのシート状のものが挙げられる。
【００１４】
ホッピングローラ２３は、カセット４０の記録媒体排出口付近に配設されている。このホッピングローラ２３は、このカセット４０から記録媒体４１を１枚ずつ分離させて、搬送路下流側の搬送ローラ２４とピンチローラ２５との間に搬送する。搬送ローラ２４とピンチローラ２５とは、カセット４０から送られた記録媒体４１を挟持しつつ、搬送路下流側のピンチローラ２６とレジストローラ２７との間に搬送する。ピンチローラ２６とレジストローラ２７とは、搬送された記録媒体４１を挟持してこの記録媒体４１の斜行を修正しつつ、画像形成ユニット１１と転写ローラ２８との間に記録媒体４１を搬送する。これらホッピングローラ２３、搬送ローラ２４及びレジストローラ２７は、図示されない駆動源からギヤなどの動力伝達機構を介して動力の伝達を受けて回転することにより、記録媒体４１を搬送することができる。
【００１５】
画像形成ユニット１１は、現像剤像を表面に担持する感光ドラム１６を有している。この感光ドラム１６と対向する位置に、導電性ゴムなどの導電性弾性部材により形成された転写ローラ２８が配置されている。これら転写ローラ２８と感光ドラム１６との間のニップ部を記録媒体４１が通過する。転写ローラ２８は、ニップ部において感光ドラム１６上の現像剤像を記録媒体４１に転写（移動）させる部材である。この転写ローラ２８は、転写ベルト（図示せず）を介して感光ドラム１６の表面に圧力を加えるように配置されている。また、高圧電源（図示せず）により、現像剤像の転写時に感光ドラム１６の表面電位と転写ローラ２８の表面電位との間に電位差を付与するための電圧が転写ローラ２８に印加される。
【００１６】
定着器３０は記録媒体４１の搬送方向からみて画像形成ユニット１１よりも下流側で定着工程を実行する。この定着器３０は、記録媒体４１上に転写された現像剤像に圧力と熱とを印加することにより現像剤像を溶かして記録媒体４１に定着させる機能を有する。定着器３０は、円管状のヒートローラ３１とバックアップローラ３３とを有している。ヒートローラ３１は、たとえば、アルミ素管の表面をＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂でコートして形成されるものである。このヒートローラ３１の内部には、ハロゲンランプなどの熱源３２が配置されている。熱源３２には、図示されない電源によりバイアス電圧が印加される。バックアップローラ３３は、弾性体材料からなる表面層を有し、ヒートローラ３１の表面と圧接する。これらヒートローラ３１とバックアップローラ３３との間を記録媒体４１が通過する際に記録媒体４１に現像剤像が定着させられる。
【００１７】
排出ローラ３５とピンチローラ３６とは、定着器３０から排出された記録媒体４１を挟持しつつ、排出ローラ３７とピンチローラ３８との間に送り出す。また、排出ローラ３７とピンチローラ３８とは、搬送されてきた記録媒体４１を挟持しつつ、記録媒体４１を折り畳み収容するスタッカ部３９に送り出す。なお、バックアップローラ３３や排出ローラ３５，３７は、図示されない駆動源からギヤなどの動力伝達機構を介して動力の伝達を受けて回転することにより記録媒体４１を搬送することができる。
【００１８】
図２は、画像形成装置１に組み込まれている画像形成ユニット１１の構成を概略的に示す図である。本実施の形態の画像形成ユニット１１は、一成分現像方式による現像工程を実行する機能を有する。この画像形成ユニット１１には、非磁性一成分のトナー（磁性体を含まず、キャリアを含まないトナー）からなる現像剤１９を収容するトナーカートリッジ（現像剤収容容器）２１が着脱自在に装着されている。トナーカートリッジ２１は、画像形成ユニット１１に現像剤１９を供給する。
【００１９】
図２に示されるように、画像形成ユニット１１は、感光ドラム１６と、この感光ドラム１６の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１７と、感光ドラム１６の表層に静電潜像を形成するための露光を行うＬＥＤヘッド（露光部）２９と、現像剤担持体である現像ローラ１３と、現像剤供給部材であるスポンジローラ１４と、現像剤層形成部材である現像ブレード１５と、転写されずに残存した現像剤１９を感光ドラム１６から掻き取るクリーニングローラ１８とを含む。感光ドラム１６は、円筒形状を有し、記録媒体４１の搬送方向と垂直な方向（図面垂直方向）に沿った長手方向を有する。帯電ローラ１７、現像ローラ１３及びクリーニングローラ１８もそれぞれ、円筒形状を有し、記録媒体４１の搬送方向と垂直な方向（図面垂直方向）に沿った長手方向を有している。これら帯電ローラ１７、現像ローラ１３及びクリーニングローラ１８は、当該長手方向に亘って感光ドラム１６の表面と接触している。スポンジローラ１４は、当該長手方向に亘って現像ローラ１３の表面と接触する。
【００２０】
感光ドラム１６は、たとえば、アルミニウムなどの金属パイプ（導電性基体）と、この金属パイプの周りに形成された有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの光導電層とで構成され得る。ＬＥＤヘッド２９は、図示は省略するが、複数のＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）と、これらＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤ駆動部と、それらＬＥＤ素子の出射光を感光ドラム１６の表面に導くレンズアレイとを備えている。
【００２１】
現像ローラ１３は、接触現像方式で現像剤１９を感光ドラム１６上の静電潜像に付着させる機能を有する。すなわち、現像ローラ１３は、感光ドラム１６の表面と接触しつつ感光ドラム１６上の静電潜像に現像剤１９を付着させる。現像ローラ１３は、たとえば、紫外線処理が施された半導電性シリコンゴムからなる弾性体層を導電性シャフト上に形成し、この弾性体層の表面を塗工してウレタン系樹脂からなるコート層とシランカップリング剤層とを形成することで作製される。このコート層の厚みは、たとえば、７μｍ〜１３μｍとすればよい。
【００２２】
また、現像ローラ１３のコート層には、所望の表面粗さを形成するためにシリカなどの微粒子が混合される。現像ローラ１３の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）は、必要に応じて、１３μｍ〜２６μｍの範囲内となるように研磨されることが好ましく、印刷濃度を確保するためには、表面粗さＲｚは大きいことが望ましい。また、現像ローラ１３の抵抗値（ローラ抵抗）Ｒｖは、１×１０８Ω〜５×１０９Ωの範囲内とすることが望ましい。このローラ抵抗Ｒｖは、幅２．０ｍｍ、直径６．０ｍｍのＳＵＳ材のボールベアリングを２０ｇｆ（＝約０．２Ｎ）の力で現像ローラ１３の表面に接触させた状態で現像ローラ１３の表面と導電性シャフトとの間に電圧Ｖｄ（＝１００ボルト）を印加したとき、現像ローラ１３の表面と導電性シャフトとの間の電流測定値Ｉから、Ｒｖ＝Ｖｄ／Ｉ、の式に基づいて測定される値である。さらに、現像ローラ１３の硬度は、ＪＩＳ−Ａ規格で４２±５°とされる。
【００２３】
現像ローラ１３に現像剤１９を供給するスポンジローラ１４は、たとえば、導電性シャフトと、この導電性シャフト上に形成された半導電性の発泡シリコーンゴム層とで構成され得る。所定の外径が得られるようにこの発泡シリコーンゴム層を研磨することが望ましい。このシリコーンゴム層のコンバウンドは、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルフェニルシリコーン生ゴムなどの各種生ゴムに、補強性シリカ充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤及び発泡剤を添加してなるものである。発泡剤としては、重炭酸ナトリウムなどの無機発泡剤や、ＡＤＣＡ（アゾジカルボン酸アミドまたはアゾジカルボンアミド）などの有機発泡剤を用いればよい。
【００２４】
また、スポンジローラ１４の硬度は、たとえば、アスカーＦ型硬度計（高分子計器株式会社製）を用いたときの測定値で約４１°とすることができる。アスカーＦ型硬度計は、加圧面とこの加圧面の中央から突出する押針とを有し、押針はスプリングで支持されている。具体的には、アスカーＦ型硬度計の加圧面を高さ１０ｍｍの位置から一定速度でスポンジローラ１４の目標点へ向けて降下させ、アスカーＦ型硬度計の加圧面がスポンジローラ１４の表面に接した時の硬さの値が硬度として直ちに読み取られる。スポンジローラ１４の軸方向両端部からそれぞれ４５ｍｍの２点と軸方向中央の１点の合計３点について読み取られた値の平均値が４１°となるように調整することができる。また、画像形成装置１内で、スポンジローラ１４の表面は、現像ローラ１３に対して１．０ｍｍ±０．１５ｍｍ押し込まれる。スポンジローラ１４のローラ抵抗は、現像ローラ１３と同様の方法で電圧Ｖｄ＝３００ボルトが印加されたとき、１×１０６Ω〜１×１０８Ωの範囲内とすることが望ましい。
【００２５】
現像ブレード１５は、板状部材からなり、たとえば、板厚０．０８ｍｍ程度のＳＵＳ材で構成することができる。現像ブレード１５は、所定の曲率半径Ｒの外形を持つ折り曲げ部を有し、この折り曲げ部を現像ローラ１３の表面に圧接した状態で配置される。図３は、現像ローラ１３と現像ブレード１５との配置を概略的に示す図である。
【００２６】
図３に示されるように、現像ブレード１５は、曲率半径Ｒの外形を持つ折り曲げ部１５ｂを有している。この折り曲げ部１５ｂは、現像ローラ１３の軸部方向（長手方向）に沿って延在し、この軸部方向に亘って現像ローラ１３の表面と当接する。また、現像ブレード１５の基端部は、ネジなどの締結部材を用いて板金部材１５１に固定されている。板金部材１５１の基端部１５１ｂは、画像形成ユニット１１の筐体１２と一体化した取付部１５２に弾性部材１５３とネジ１５４とを用いて取り付けられている。具体的には、ネジ１５４の軸部が、板金部材１５１の基端部１５１ｂの貫通孔と環状の弾性部材１５３の中心とを挿通し、取付部１５２のネジ溝と螺合する。これにより、このネジ１５４の頭部は、板金部材１５１の基端部１５１ｂを弾性部材１５３を介して取付部１５２に締め付けることとなる。このネジ１５４の締め付け力と弾性部材１５３の反発弾性力とに応じて、現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂが現像ローラ１３の表面に与える圧力が決定される。よって、ネジ１５４の締め付け力を調整することで、折り曲げ部１５ｂと現像ローラ１３の表面との間の線圧（現像ローラ１３の軸部方向における単位長さ当たりの当接圧力）を調整することができる。あるいは、弾性部材１５３の個数や弾性部材１５３の弾性率を適宜選択することで線圧を調整することも可能である。なお、弾性部材１５３としては、たとえば、弾性ワッシャ（スプリングワッシャ）を好適に使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
クリーニングローラ１８は、たとえば、外径φ６ｍｍの金属製の芯金を軸部とし、この芯金の外周面上に、プライマーを介して接着されたＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）を主材とする導電性発泡層を有している。導電性発泡層の発泡セル径は、たとえば、平均で１００μｍ〜３００μｍの範囲内とすることができる。その発泡セル径は、実体顕微鏡を用いて計測可能である。また、導電性発泡層のゴム硬度は、たとえば、３５〜４５°の範囲内とすることができる。このゴム硬度は、アスカーＣ型硬度計（高分子計器株式会社製）を用いて、加重４．９Ｎの条件下で測定可能である。
【００２８】
また、クリーニングローラ１８は、感光ドラム１６のシャフト（軸部）の両端側でバネの弾性力により感光ドラム１６の表面に圧接されている。クリーニングローラ１８の抵抗値（ローラ抵抗）Ｒｖは、たとえば、２×１０６〜２×１０７Ωの範囲内とすることができる。クリーニングローラ１８のローラ抵抗Ｒｖの測定方法については、当該クリーニングローラ１８を外径φ３０ｍｍのドラムに０．２５ｍｍだけ押し付けて回転させつつクリーニングローラ１８の軸部と表面との間にＶｄ＝４００ボルトを印加したときの電流測定値Ｉから、Ｒｖ＝Ｖｄ／Ｉ、の式に基づいてローラ抵抗Ｒｖが測定される。
【００２９】
帯電ローラ１７は、表面層として導電性弾性層を有する。この導電性弾性層は、たとえば、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を主成分とするイオン導電性のゴム弾性層とすることができる。このゴム弾性層の表面には、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）などのポリイソシアネート系成分を含む表面処理液を浸透させて硬化させる表面処理を施すことにより、感光ドラム１６の耐汚染性、並びに、トナー粒子やその外添剤などの微粒子の離型性を確保することができる。また、帯電ローラ１７の導電性弾性層の硬さは、アスカーＣ型硬度計を用いて７３°とすることができる。また、帯電ローラ１７の抵抗値は、１０を底とする対数スケールで約６．３とすることができる。この抵抗値は、感光ドラム１６と同じ外径及び同じ表面粗さを有する導電性金属ドラムに対して実際の使用時と同じ圧力で帯電ローラ１７を圧接（ニップ）した状態で、帯電ローラ１７のシャフト（軸部）と導電性金属ドラム間に直流電圧５００ボルトを印加して得られる値である。
【００３０】
上記構成を有する画像形成装置１の動作例を以下に説明する。
【００３１】
まず、画像形成装置１の全体動作を制御する制御部（図示せず）に画像形成指示が入力されると、画像形成装置１の本体部（図示せず）にあるモータが回転し始め、本体部にある数個のギヤを通してドラムギヤに駆動が伝わり、感光ドラム１６が回転する。併せて、ドラムギヤから現像ギヤに駆動力が伝わることにより現像ローラ１３が回転する。また、現像ギヤからアイドルギヤを経て、スポンジギヤへ駆動が伝わることによりスポンジローラ１４が回転する。一方、ドラムギヤからチャージギヤへ駆動が伝わることにより帯電ローラ１７が回転し、ドラムギヤからクリーニングギヤへ駆動が伝わることによりクリーニングローラ１８が回転し、ドラムギヤから転写ギヤへ駆動が伝わることにより転写ローラ２８が回転する。また、本体部にあるモータの回転駆動力が、本体部にある別系統の数個のギヤを通してヒートローラギヤに伝わることによりヒートローラ３１が回転する。バックアップローラ３３は、ヒートローラ３１の回転に伴い連れ回りで回転する。これらローラ１３，１４，１７，１８及び感光ドラム１６の回転方向は、図２の矢印に示すとおりである。
【００３２】
また、上記モータが回転を始めるのとほぼ同時に、現像工程と転写工程で使用される現像ローラ１３、スポンジローラ１４及び転写ローラ２８と、定着工程で使用される熱源３２とに対して、本体部にある電源によりそれぞれ決められたバイアス電圧が印加される。次いで、帯電ローラ１７にバイアス電圧が印加されこの帯電ローラ１７が回転することにより、感光ドラム１６の表面は一様に帯電される（たとえば、−６００ボルトの電位となるように帯電される）。感光ドラム１６の帯電された部分がＬＥＤヘッド２９の下方に到達すると、ＬＥＤヘッド２９は、印刷すべき画像に応じて発光して感光ドラム１６の表面を露光する。これにより、感光ドラム１６の表面の露光部分の電位は変化し、感光ドラム１６の表面に静電潜像が形成される。
【００３３】
スポンジローラ１４には、たとえば−３００ボルトの電圧が印加され、現像ローラ１３には、たとえば−２００ボルトの電圧が印加される。スポンジローラ１４から現像ローラ１３の表面に帯電した現像剤１９が供給されると、現像剤１９は、現像ローラ１３と現像ブレード１５との間の圧接部を通過することで薄層化される。一方、感光ドラム１６の回転に伴い、感光ドラム１６上の静電潜像が現像ローラ１３にまで到達すると、この静電潜像（たとえば−２０ボルト程度の電位の像）と現像ローラ１３との電位差により、薄層化された現像剤１９が静電潜像に付着する。これにより、感光ドラム１６の表面に現像剤像が形成される。
【００３４】
転写工程では、転写ローラ２８と感光ドラム１６との間のニップ部を記録媒体４１が通過する際に、感光ドラム１６上の現像剤像が記録媒体４１に転写される。その後の定着工程では、ヒートローラ３１とバックアップローラ３３との間を記録媒体４１が通過する際に、熱と圧力とにより記録媒体４１に現像剤像が定着される。一方、記録媒体４１に転写されずに感光ドラム１６上に残存した現像剤１９は、クリーニングローラ１８により掻き取られ、画像形成処理の終了後、決められたシーケンスに従い、回収される。
【００３５】
本実施の形態では、現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂ（図３）から現像ローラ１３の表面への線圧Ｆ（単位：ｇ／ｓ２）と、折り曲げ部１５ｂの曲率半径Ｒ（単位：ｍ）の自乗Ｒ２と、円周率πとの積を押圧パラメータＳｐ（＝π×Ｒ２×Ｆ）とするとき、この押圧パラメータＳｐを下記式（１）の範囲内に設定することが特徴である。
９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２≦Ｓｐ≦２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２  …（１）
【００３６】
現像ブレード１５と現像ローラ１３との間での現像剤１９の薄層化プロセスは、現像ブレード１５の現像ローラ１３に対する当接圧力だけでなく、現像ローラ１３の弾性変形形状や、現像ブレード１５と現像ローラ１３との間の接触領域の大きさにも依存する。π×Ｒ２は、現像ローラ１３の弾性変形形状やその接触領域の大きさを評価するための指標として導入された要素パラメータである。たとえば、線圧一定の条件下では、曲率半径Ｒが大きくなる程、現像ブレード１５と現像ローラ１３との間の接触面積は周方向（回転方向）に拡大するので、現像ブレード１５の現像ローラ１３に対する単位面積当たりの圧力は低減し、現像ローラ１３の弾性変形形状も変化するものと考えられる。
【００３７】
本発明者は、かかる点に着目し、押圧パラメータＳｐを上記（１）の範囲内に限定することで現像剤１９の薄層化プロセスの安定化を実現できることを見出した。よって、現像ブレード１５を長期間使用しても、画像形成の不具合を抑制することができる。具体的には、いわゆる「ドラムカブリ」や「汚れ」に起因する印刷の不具合を抑制することが可能である。ここで、「ドラムカブリ」は、正常に帯電した現像剤と比べて低い帯電量の現像剤や逆極性に帯電した現像剤が、感光ドラム１６の表面のうち静電潜像が形成されていない領域（本来、現像剤が付着するべきではない領域）に付着する現象を意味する。また、「汚れ」とは、正常に帯電した現像剤と比べて高い帯電量の現像剤（過剰帯電した現像剤）が、記録媒体４１に形成される画像の背景部（すなわち、静電潜像が形成されない領域に対応する部分）に付着する現象を意味する。
【００３８】
ドラムカブリをさらに抑制する観点からは、押圧パラメータＳｐの下限は、１．１×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２に設定されることが好ましい。一方、汚れをさらに抑制する観点からは、押圧パラメータＳｐの上限は、２．０×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２に設定されることが好ましい。この押圧パラメータＳｐの好適範囲については、実施例の説明の際に後述する。
【００３９】
ところで、ドラムカブリは、高温高湿環境で生じやすい。その理由は、高温高湿環境では、現像剤１９を構成するトナー同士の摩擦力が弱いことに起因してトナーの帯電量が低くなり、現像剤１９の流動性が低くなるからと考えられる。かかる観点から高温高湿環境でドラムカブリを抑制するためには、現像剤１９のブローオフ帯電量の絶対値の下限を、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で２０μＣ／ｇとすることが好ましく、特には、２４μＣ／ｇとすることが好ましい。このブローオフ帯電量の絶対値の好適範囲については、実施例の説明の際に後述する。
【００４０】
一方、汚れは、低温低湿環境で生じやすい。その理由は、低温低湿環境では、現像剤１９を構成するトナー同士の摩擦力が強くなることに起因してトナーの帯電量が大きくなるためと考えられる。かかる観点から低温低湿環境で汚れを抑制するためには、現像剤１９のブローオフ帯電量の絶対値の上限を、温度２２℃及び相対湿度５５％の環境下で４５μＣ／ｇとすることが好ましく、特には、３７μＣ／ｇとすることが好ましい。
【００４１】
本実施の形態の現像剤１９には、乳化重合法により製造された重合トナーを使用することができる。乳化重合法では、結着樹脂の前駆体を含む重合性単量体を主成分とする重合性単量体組成物を、架橋剤や重合開始剤などを含む乳化剤中で重合させて重合体微粒子を生成し、着色剤やワックスなどを内添し、該重合体微粒子を重合させることによって重合トナーを生成することができる。必要に応じて、重合トナーに外添剤を添加することが可能である。
【００４２】
重合トナーに用いられる結着樹脂としては、たとえば、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂のうち、ビニル樹脂を構成する単量体としては、たとえば、スチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、Ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ビニルナフタレン等のスチレンもしくはスチレン誘導体、またはアクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル、またはエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の如きエチレン系不飽和モノオレフィン類、または塩化ビニル、臭酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル類、またはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体、またはマレイン酸エステル等のエチレン性ジカルボン酸及びその置換体、またはビニルメチルケトン等のビニルケトン類、またはビニルメチルエーテルなどのビニルエーテルが挙げられる。
【００４３】
着色剤としては、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色に応じた公知の顔料または染料を使用すればよく、特に制限されるものではない。ブラック色の着色剤としては、カーボンブラックが好適である。
【００４４】
また、乳化重合法で使用される架橋剤の例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、２，２’−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキシレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートなどの一般の架橋剤を使用することができる。また、必要に応じてこれらの架橋剤を２種類以上組み合わせて用いることもできる。
【００４５】
また、外添剤として添加される無機粉体の例としては、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモンなどの金属酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウムなどの金属塩；カオリンなどの粘土鉱物；アパタイトなどのリン酸化合物；シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのケイ素化合物；あるいは、カーボンブラックやグラファイトなどの炭素粉末が挙げられる。
【実施例】
【００４６】
次に、本実施の形態の画像形成ユニット１１の種々の実施例と比較例について説明するが、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
【００４７】
〔評価用の現像ローラ及び現像ブレードの構成〕
実施例及び比較例で使用された評価用の現像ローラ１３は、導電性シャフトと、この導電性シャフト上に形成された弾性体層（紫外線処理が施された半導電性シリコンゴム層）と、この弾性体層の外周面上に塗工されたウレタン系樹脂からなるコート層と、このコート層上に塗工されたシランカップリング剤を含む層とからなる。この現像ローラ１３の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）は、２０μｍとなるように調整された。
【００４８】
一方、評価用の現像ブレード１５は、板厚０．０８ｍｍのＳＵＳ材で構成された。また、評価用の現像ブレード１５として、折り曲げ部１５ｂの曲率半径Ｒが互いに異なる下記の９種類のブレードＢ−１〜Ｂ−９を用意した。
【００４９】
ブレードＢ−１：Ｒ＝２．５０×１０−４ｍ
ブレードＢ−２：Ｒ＝２．６０×１０−４ｍ
ブレードＢ−３：Ｒ＝２．７５×１０−４ｍ
ブレードＢ−４：Ｒ＝２．９０×１０−４ｍ
ブレードＢ−５：Ｒ＝３．００×１０−４ｍ
ブレードＢ−６：Ｒ＝３．１０×１０−４ｍ
ブレードＢ−７：Ｒ＝３．２５×１０−４ｍ
ブレードＢ−８：Ｒ＝３．４０×１０−４ｍ
ブレードＢ−９：Ｒ＝３．５０×１０−４ｍ
【００５０】
ここで、曲率半径Ｒは、製品名「ＳＥＦ３５００」（株式会社小坂研究所製）の輪郭形状測定機を用い、走査速度０．０２ｍｍ／ｓで現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂの外表面に沿った輪郭形状を測定し、その測定結果に基づいて得られた。粗度は、十点平均粗度でＲｚ＝０．６μｍであった。
【００５１】
現像ブレード１５は、図３に示したように板金部材１５１と弾性部材１５３とネジ１５４とを用いて取付部１５２に固定された。弾性部材１５３としては単数または複数のワッシャが使用された。
【００５２】
〔評価用現像剤〕
実施例及び比較例で使用された現像剤１９は、乳化重合法により製造された重合トナーである。この重合トナーは、乳化重合法に従って、スチレンアクリル共重合樹脂とブラック用の着色剤とワックスとを混合し、凝集させて未外添トナー粒子を形成し、さらに、この未外添トナー粒子にシリカ及び酸化チタン微粉末を加えたものをミキサーにて混合することで製造された。より具体的には、水溶媒中で未外添トナーの結着樹脂である重合体の一次粒子が作成される。これら一次粒子と同じ溶媒中に、乳化剤（界面活性剤）によりエマルジョン化させた着色剤を混合し、さらに必要に応じてワックスや荷電制御剤などを混合したものを凝集することで溶媒中に未外添トナー粒子を形成した。これら未外添トナー粒子が溶媒から取り出された後に、洗浄及び乾燥により未外添トナー粒子から不要な溶媒成分と副生成物成分とが除去された。実施例及び比較例では、スチレン、アクリル酸及びメチルメタクリル酸により、前記スチレンアクリル共重合樹脂が生成された。着色剤には、カーボンブラックが用いられ、さらに、ワックスとしては、高級脂肪酸エステル系ワックスであるステアリン酸ステアリルが用いられた。
【００５３】
上記の製法で、体積平均粒径７．０μｍの未外添トナー粒子が得られた。得られた未外添トナー粒子の体積平均粒径は、製品名「コールターマルチサイザー３」（ベックマンコールター社製）の細胞計数分析装置を用い、アパチャー径１００μｍにて３００００カウント測定することで求められた。円形度は、下記の式（２）に基づき、製品名「ＦＰＩＡ−２１００」（シスメックス株式会社製）のフロー式粒子像分析装置を用いて測定された。
円形度＝Ｌ１／Ｌ２        …（２）
【００５４】
ここで、Ｌ１は、粒子投影像の面積と同じ面積を有する円の周囲長であり、Ｌ２は、粒子投影像の周囲長である。この円形度が１．００であれば真球であり、円形度が１．００より小さくなるにつれて粒子形状は不定形になる。
【００５５】
本実験では、未外添トナー粒子の１０点の平均をとり、平均円形度は０．９７であった。
【００５６】
未外添トナー粒子の１００重量部に、「アエロジルＲＸ５０」（日本アエロジル社製）を１．８重量部加えたものを２５分間混合して評価用のトナー粒子を得た。
【００５７】
〔第１の実験（耐久試験）の手順〕
図３に示したように、折り曲げ部１５ｂの表面の中心（起点）が現像ローラ１３の表面に当接するように現像ブレード１５が配置された。また、現像ブレード１５としてブレードＢ−１〜Ｂ−９が画像形成ユニット１１内に順番に取り付けられた。また、取り付けられたブレードＢ−１〜Ｂ−９の各々について、弾性部材（ワッシャ）１５３の枚数を調整して線圧Ｆを変化させた。弾性部材１５３の枚数を調整することで現像ブレード１５と現像ローラ１３間の相対距離を調整することができる。これにより、現像ブレード１５の支点と作用点との距離を調整して線圧Ｆを２．９〜７．８ｇ／ｓ２の範囲内で変化させた。現像剤１９としては、上記評価用のトナー粒子が画像形成ユニット１１内に充填された。
【００５８】
記録媒体４１への印刷は、常温常湿環境（温度２２℃及び相対湿度５５％；以下、ＮＮ環境と呼ぶ。）下で行われた。具体的には、レターサイズ標準紙（たとえば、Ｘｅｒｏｘ４２００、白色度９２、坪量＝２０［Ｌｂ］の紙）に対して、縦方向送りで（４辺のうち短い２辺が先端と後端となるようにして）、１．２５％ｄｕｔｙ画像を印刷した。ここで、１０００枚の印刷毎に白紙１枚と２×２画像のテストパターン１枚とを印刷した。なお、１．２５％ｄｕｔｙ画像は、印刷部分が全体の１．２５％の画像を意味する。印刷部分が１００％の画像は、１００％ｄｕｔｙ画像となる。また、２×２画像は、図５に示されるように、６００ｄｐｉの印刷濃度で２ドット×２ドット単位の画像と２ドットの空白部分とを水平方向及び垂直方向に繰り返し印刷して得られる画像である。この２×２画像では、印刷部分が全体の２５％となる。
【００５９】
そして、白紙の印刷中に画像形成装置１の電源を切り、ドラムカブリ（以下、「カブリ」とも呼ぶ。）が測定された。具体的には、画像形成ユニット１１を画像形成装置１から取り外し、感光ドラム１６に付着している現像剤を剥離する目的で感光ドラム１６の表面に透明なメンディングテープ（住友スリーエム社製）を貼り付け、その後に剥離させた。そして、そのメンディングテープを白紙に貼り付けた。この白紙には、何も付着していない別のメンディングテープ（住友スリーエム社製）が比較用にあらかじめ貼り付けられている。その後、コニカミノルタ社製の分光測色計「ＣＭ−２６００ｄ」（測定径＝φ８ｍｍ）を用いて、感光ドラム１６から剥離された後のメンディングテープの色差△Ｅの平均（同様の位置の５点についての平均）を測定した。
【００６０】
色差△Ｅは、次式（３）で与えられる
ΔＥ＝［（Ｌ１−Ｌ２）２＋（ａ１−ａ２）２＋（ｂ１−ｂ２）２］１／２  …（３）
【００６１】
ここで、Ｌ１，ａ１，ｂ１は、感光ドラム１６から剥離されたメンディングテープの明度（Ｌ１）及び色度（ａ１，ｂ１）であり、Ｌ２，ａ２，ｂ２は、何も付着していないメンディングテープそのものの明度（Ｌ２）及び色度（ａ２，ｂ２）である。
【００６２】
印刷の不具合（汚れ、ドラムカブリ）が見当たらなければ、画像形成装置１に１００００枚まで印刷を継続して実行させた。印刷の不具合は、以下の基準で判定された。
【００６３】
ドラムカブリについては、以下の基準で判定された。
◎（極めて良好）：ΔＥが３．０未満の場合
○（良好）      ：ΔＥが３．０以上５．０未満の場合
×（不良）      ：ΔＥが５．０以上の場合
【００６４】
上述したように、ドラムカブリは、比較的低い帯電量の現像剤や逆極性に帯電した現像剤が感光ドラム１６の表面のうち静電潜像が形成されていない領域に付着することで発生する。感光ドラム１６の表面は、帯電ローラ１７によって負極性の電荷で帯電させられる。ＬＥＤヘッド２９により感光ドラム１６の表面が露光されると、当該露光部分の電荷は消失し、当該露光部分の電位はほぼ零ボルトとなる。このため、適正な帯電量で正常に負極性帯電した現像剤は、露光部分にのみ付着して現像剤像を形成する。しかしながら、正常に帯電した現像剤と比べて極めて低い帯電量の現像剤や正極性に帯電した現像剤が存在すると、このような現像剤が感光ドラム１６のマイナス電位の非露光部分に付着し、ドラムカブリを生じさせることとなる。ドラムカブリが発生すると、記録媒体４１の本来印刷されるべきではない非印刷部分に現像剤が付着して現像されてしまう。
【００６５】
ドラムカブリの指標ΔＥが５．０以上であると、印刷された白紙において灰色が気になるレベルであるため、「×（不良）」とした。ドラムカブリの指標ΔＥが３．０未満だと、印刷された白紙が何も印刷されていない白紙用紙と区別がつかないため、「◎（極めて良好）」とした。
【００６６】
汚れについては、以下のように判定した。
◎（極めて良好）：非印刷部にトナーが印刷されず、２×２画像が均一の場合
○（良好）      ：非印刷部にトナーが印刷されず、２×２画像に濃い部分がある場合
×（不良）      ：非印刷部にトナーが印刷されていない場合
【００６７】
ここで、上述したように、汚れは、過剰帯電した現像剤が記録媒体４１の非印刷部分に付着することで発生する。現像剤の帯電量が過剰な場合には、現像ローラ１３上のトナー電位（すなわち薄層化された現像剤層の表面電位）が感光ドラム１６の表面電位に対してマイナス側に大きくなり、現像ローラ１３上から感光ドラム１６上へ移動する現像剤の量が増加する。この結果、記録媒体４１の非印刷部分にも現像剤が付着して現像されてしまう。
【００６８】
〔第１の実験の評価結果〕
図６及び図７は、実施例１−１〜１−４０及び比較例１−１〜１−１４の押圧パラメータＳｐの値と第１の実験の評価結果とを表形式で示す図である。なお、曲率半径Ｒ及び押圧パラメータＳｐの値を表す「ｐＥ−ｑ」（ｐは実数；ｑは整数）は、ｐ×１０−ｑ、を意味する。図６及び図７によれば、図８に示されるように、押圧パラメータＳｐが９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２以上で且つ２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の範囲内の場合には、汚れ及びカブリの不具合がなく１００００枚まで良好（○）な印刷を継続して行うことができた。
【００６９】
一方、押圧パラメータＳｐが９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２未満のときは、現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂと現像ローラ１３間の領域がトナーに与える摩擦力が小さいため、トナーの帯電量が不充分となり、初期印刷段階でカブリが発生することが確認された。初期印刷段階でカブリの程度が悪いものは実験が中断された。
【００７０】
他方、押圧パラメータＳｐが２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２を超えている場合には、本実験（耐久試験）を行うとトナーの帯電量が過剰となり、汚れが発生することが確認された。この理由は、現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂと現像ローラ１３間の領域がトナーに与える摩擦力が大きいためと考えられる。
【００７１】
図６及び図７によれば、図８に示されるように、押圧パラメータＳｐの範囲がさらに１．１×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以上、２．０×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２以下の場合は、ドラムカブリと汚れの双方に関して評価が極めて良好（◎）であり、総合判定が「◎（極めて良好）」となった。この理由は、現像ブレード１５の折り曲げ部１５ｂと現像ローラ１３間の領域がトナーに与える摩擦力が最適化され、トナーの帯電量が適切なものに保たれており、さらに良好な画像形成に寄与したためと考えられる。
【００７２】
〔第２の実験の手順〕
上記第１の実験で汚れ及びドラムカブリが生じなかった４種類の実験条件を用いて第２の実験が行われた。４種類の実験条件は、押圧パラメータＳｐが９．３×１０−７ｇ・ｍ２／ｓ２、１．１×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２、２．０×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２及び２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２である場合である。
【００７３】
第２の実験で使用される現像剤１９は、上記第１の実験で用いた評価用の未外添トナー粒子に、「アエロジルＲＸ５０」（日本アエロジル社製）及び「ＴＡＦ−１１０Ｐ」（酸化チタン、富士チタン工業社製）の外添剤をその添加量を変えて外添することで作製された１６種類のトナーＡ〜Ｐである。図９及び図１０には、これらトナーＡ〜Ｐにおける「アエロジルＲＸ５０」と「ＴＡＦ−１１０Ｐ」との添加量（配合量）が示されている。
【００７４】
また、トナーのブローオフ帯電量を変えて、高温高湿環境（温度２８℃及び相対湿度８０％；以下、ＨＨ環境と呼ぶ。）と低温低湿環境（温度１０℃及び相対湿度２０％；以下、ＬＬ環境と呼ぶ。）とのそれぞれで上記第１の実験の場合と同様の耐久試験が実行され、その結果が評価された。
【００７５】
トナーのブローオフ帯電量の測定は、ブローオフ帯電量測定装置「ＴＢ−２０３」（京セラケミカル社製）を用いてＮＮ環境下で実行された。具体的には、キャリアとして「Ｆ−６０」（パウダーテック社製）を用い、トナーとキャリアとを１：１９の割合で混合してサンプルを作製した。振とうには、株式会社ヤヨイ製の振とう器「ｍｏｄｅｌ  ＹＳ−ＬＤ」を用いた。図４に示されるように、アーム先端部に取り付けられたサンプル瓶５０は初期状態で水平位置にセットされる。そして、振とう器は、振とう回数が２００回／分、振とう角が０度〜４５度の範囲、振とう幅が８０ｍｍとの条件で３０分間サンプル瓶５０を振とうすることでトナーとキャリアとを混合させた。その後、サンプルは、材質がＳＵＳ−３１６の４００ＭＥＳＨの金網（京セラ粉体帯電量測定指定金網）を有するブローオフ帯電量測定装置の容器内に投入された。そして、ブローオフ帯電量測定装置は、ブロー圧力が７ｋＰａ、吸引圧力が４．５ｋＰａの条件で１０秒間吸引動作を行い、１０秒後の電荷量と吸引量とからトナー粒子の単位重量当たりの電荷量Ｑ／Ｍ（単位：μＣ／ｇ）を算出した。
【００７６】
一般的にＨＨ環境では、トナー同士の摩擦力が弱くなり、トナーの帯電量が低くなるためカブリが生じやすくなる。一方、ＬＬ環境ではトナー同士の摩擦力が強くなり、トナーの帯電量が大きくなるため、汚れが生じやすくなる。そのため、第２の実験（耐久試験）では、ＨＨ環境下の初期印刷段階でのドラムカブリについて「○（良好）」と評価された実験について、引き続きＬＬ環境での実験を実行し、汚れについて評価された。
【００７７】
〔第２の実験の評価結果〕
図９及び図１０は、第２の実験（耐久試験）で測定されたブローオフ帯電量Ｑ／Ｍとその評価結果とを表形式で示す図である。図９に示されるように、トナーＡ〜Ｄについては、いずれも、ＨＨ環境のカブリに関する評価が「×（不良）」であった。これらのトナーＡ〜Ｄのブローオフ帯電量の絶対値はいずれも２０μＣ／ｇ未満であった。その理由は、ブローオフ帯電量の絶対値が２０μＣ／ｇ未満だと、逆極性に帯電したトナーが多くなるためと考えられる。一方、図１０に示されるように、トナーＭについては、ＬＬ環境の耐久試験の結果として汚れに関する評価に「×（不良）」がある。この理由は、ブローオフ帯電量の絶対値が４９μＣ／ｇであり、トナーの帯電量が大きいために汚れが発生したためと考えられる。
【００７８】
ＬＬ環境での汚れが発生しなかった最大のブローオフ帯電量の絶対値は、トナーＮについての４５μＣ／ｇであった。図９及び図１０によれば、押圧パラメータＳｐが９．３×１０−７〜２．３×１０−６ｇ・ｍ２／ｓ２の範囲内では、ブローオフ帯電量の絶対値の下限は２０μＣ／ｇとすることが好ましいことが分かる。また、汚れを抑制するためには、ブローオフ帯電量の絶対値の上限は４５μＣ／ｇとすることが好ましいことが分かる。したがって、ＨＨ環境とＬＬ環境でカブリ及び汚れの生じ無い良好な印刷を実現するには、ブローオフ帯電量の絶対値は、２０μＣ／ｇ〜４５μＣ／ｇの範囲内とすることが好ましい。
【００７９】
図９及び図１０を参照すると、特に、ブローオフ帯電量の絶対値が２４μＣ／ｇ以上で且つ３７μＣ／ｇ以下の範囲内の場合、カブリ及び汚れに関する評価がいずれも「◎（極めて良好）」であった。以上の結果から、ブローオフ帯電量の絶対値が２４μＣ／ｇ以上で且つ３７μＣ／ｇ以下の範囲内とすることが特に好ましい。
【００８０】
以上、図面を参照して本発明に係る実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態では、画像形成ユニット１１は、ブラック色の現像剤像を形成する機能を有しているが、これに限定されるものではない。画像形成ユニット１１の構成は、ブラック以外の他の色の現像剤像を形成するように適宜変更されてもよい。
【００８１】
また、上記画像形成装置１は、単一の画像形成ユニット１１を搭載していたが、これに限定されるものでもない。画像形成ユニット１１と同様の構成を有し異なる色の現像剤像を形成し得る複数個の画像形成ユニットを搭載したカラー画像形成装置を構成することが可能である。
【００８２】
また、上記実施の形態の現像剤１９は、重合トナーであるが、本発明はこれに限定されるものではない。粉砕法により製造された粉砕トナーを使用することも可能である。さらに、上記実施の形態の画像形成装置１は、非磁性一成分系の現像剤１９を使用するが、キャリアとトナーとを含む二成分系現像剤を使用してもよい。
【００８３】
上記画像形成装置１は、複写機やファクシミリ機器にも組み込むことが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像形成装置、  １１  画像形成ユニット（現像装置）、  １３  現像ローラ（現像剤担持体）、  １４  スポンジローラ、  １５  現像ブレード（層形成部材）、  １５ｂ  折り曲げ部、  １６  感光ドラム（像担持体）、  １７  帯電ローラ、  １８  クリーニングローラ、  １９  現像剤、  ２１  トナーカートリッジ（現像剤収容体）、  ２３  ホッピングローラ、  ２８  転写ローラ、  ２９  ＬＥＤヘッド、  ３０  定着器、  ３１  ヒートローラ、  ３２  熱源、  ３３  バックアップローラ、  ３９  スタッカ部、  ４０  カセット、  ４１  記録媒体。
【図１】
2013221963.tif 000003
【図２】
2013221963.tif 000004
【図３】
2013221963.tif 000005
【図４】
2013221963.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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